高昌故城土遗址病害分析及化学保护研究

论文摘要

高昌故城位于吐鲁番市以东偏南约46公里,始建于公元前一世纪,初称“高昌壁”,为“丝路”重镇。它曾经是世界宗教最活跃、最发达的地方之一,是世界宗教文化荟萃的宝地。1961年被列为全国重点文物保护单位。土遗址作为古代劳动人民生产生活的遗存物,反映了各个历史时期人类的社会活动、社会关系、意识形态及其利用自然、改造自然的能力和当时生态环境的状况,是人类宝贵的历史文化遗产,具有极高的历史价值、艺术价值和科学价值。土遗址保护非常重要。掌握遗址损毁形式及其病害机理是解决土遗址保护难题的基础。本文依据《中国文物古迹保护准则》(2004年修订),从分析遗址病害原因,探索化学加固保护方法的角度出发,探讨了高昌故城遗址的保护问题。主要研究内容如下:(1)分析了高昌故城遗址的病害机理及损毁的形式,得出:高昌故城遗址主要病害形式有墙体基础掏蚀凹陷破坏、墙体开裂失稳破坏、盐蚀破坏、表面风化风蚀破坏以及生物、人为破坏等。损毁主要原因归结为当地气候及生物等方面。(2)研究土遗址化学保护工艺,得出:电势场法、喷洒法、浸润法、温度场法在改善加固材料渗透深度上的积极作用依次增强。(3)探索新型土遗址保护材料,研制了S、AS、KD三种加固剂。检验其对土遗址试样的保护效果。试验表明:经S和KD加固后,试样的各项性能都有一定程度的提高;经AS加固后,试样性能无明显改善。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 土遗址概况
• 1.1.1 土遗址概述
• 1.1.2 土遗址的建造工艺概述
• 1.2 高昌故城历史沿革
• 1.3 土遗址保护发展概况
• 1.4 课题的提出和主要研究内容
• 2 土遗址病害分析
• 2.1 土遗址的组成及结构
• 2.1.1 土遗址化学成分分析
• 2.1.2 土遗址易溶盐成分分析
• 2.1.3 遗址土体X衍射（XRD）分析
• 2.1.4 土遗址扫描电子显微镜（SEM）分析
• 2.1.5 遗址土工试验分析
• 2.1.6 土遗址结构分析小结
• 2.2 土遗址破坏机理探究
• 2.2.1 高昌故城气候特征
• 2.2.2 水循环破坏说
• 2.2.3 盐渍化破坏说
• 2.2.4 风蚀破坏说
• 2.2.5 土遗址病害分析小结
• 3 土遗址保护工艺及加固材料研究
• 3.1 古建筑保护维修的四原则
• 3.2 土遗址加固材料的选用原则
• 3.3 加固剂渗透深度研究
• 3.3.1 喷洒法与浸润法的比较
• 3.3.2 温度场作用下加固剂渗透深度研究
• 3.3.3 电场作用下固化剂渗透深度研究
• 3.3.4 加固剂渗透深度研究小结
• 3.4 新型遗址保护材料研究
• 3.4.1 土遗址防风化化学保护材料概述
• 3.4.2 遗址保护材料研究
• 3.4.3 有机硅性能概述
• 3.4.4 有机硅加固剂的研制
• 3.4.5 偏铝酸钠系列加固剂的研制
• 4 加固剂室内实验研究
• 4.1 加固前后试样的X射线衍射分析
• 4.1.1 X射线衍射分析的原理
• 4.1.2 X射线衍射分析应用试样的制备
• 4.1.3 X射线衍射试验结果及分析
• 4.2 加固前后试样扫描电镜分析
• 4.2.1 扫描电镜（SEM）分析的原理
• 4.2.2 扫描电镜试验分析试样制备
• 4.2.3 扫描电镜分析结果
• 4.3 加固前后试样湿化试验分析
• 4.3.1 湿化试验分析的原理
• 4.3.2 湿化试验分析试样制备
• 4.3.3 湿化试验结果及分析
• 4.4 加固前后试样强度分析
• 4.4.1 直剪试验原理
• 4.4.2 直剪试验试样制备
• 4.4.3 直剪试验结果及分析
• 4.5 加固前后试样耐盐蚀试验分析
• 4.5.1 耐盐蚀试验分析的原理
• 4.5.2 耐盐蚀试验试样制备
• 4.5.3 试验分析结果
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录